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30 分钟

使用DAC53401和STM32F031K6将数字信号转换为实际的模拟输出

用我们的DAC交响曲重新定义数据!

DAC 10 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

DAC 10 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

我们的DAC解决方案使数据能够超越数字领域,将其转换为可操作的模拟输出,从而在许多应用中促进有效的通信和控制。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

DAC 10 Click 基于DAC53401,这是一款来自德州仪器的10位电压输出智能数模转换器(DAC)。该设备功耗极低,具有非易失性存储器(NVM)、内部参考和I2C串行接口。它还具有上电复位电路,确保所有寄存器在使用NVM时以默认或用户编程设置开始。它可以使用内部参考或电源作为参考,并提供从0V到5.5V的全范围输出。DAC53401包括数字斜率控制,并支持基本信号生成,例如方波、斜坡和锯齿波形。它还可以通过三角波或锯齿波形与VFB端子结

合产生脉宽调制(PWM)输出。DAC53401之所以被称为智能DAC设备,是因为其集成了许多先进功能。这个智能DAC的力-感输出、PWM输出和NVM功能使其能够在不使用软件的情况下实现系统性能和控制。这些功能使得DAC53401能够超越依赖处理器运行的传统DAC的限制。DAC 10 Click通过标准I2C两线接口与MCU通信,以读取数据和配置设置,支持最高100kHz的标准模式操作,最高400kHz的快速模式操作,以及最高1MHz的快速模式Plus操作。

此外,它还允许通过将标记为ADDR SEL的SMD跳线设置到标记为0、1、SCL和SDA的适当位置来选择其I2C从设备地址的后三位,为用户提供4个I2C从设备地址的选择。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择以3.3V或5V逻辑电压水平工作。这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线路。此外,该Click板™配备了包含易于使用的功能库和示例代码,可作为进一步开发的参考。

DAC 10 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源

指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

32

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB6
SCL
I2C Data
PB7
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

DAC 10 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly
Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly
Stepper 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Stepper 22 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-32 with STM32 MCU Access MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
STM32 M4 Clicker HA MCU/Select Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 DAC 10 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • dac10_check_device_id - 此功能通过读取和验证设备ID来检查通信

  • dac10_enable_dac - 此功能启用DAC输出

  • dac10_set_output_voltage - 此功能根据参考电压(vref)设置输出电压

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief DAC10 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of DAC 10 click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver, checks the communication by reading and verifying the device ID,
 * and enables the DAC output.
 *
 * ## Application Task
 * Changes the output voltage every 2 seconds and logs the voltage value on the USB UART.
 * It will go through the entire voltage range taking into account the number of steps 
 * which is defined below.
 *
 * @note
 * Measure the voltage at VCC_SEL jumper and adjust the reference voltage value below for better accuracy.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "dac10.h"

#define REFERENCE_VOLTAGE  3.3 // The reference voltage defined by the VCC_SEL on-board jumper. 
#define NUMBER_OF_STEPS    20  // The number of steps by which we will divide the entire voltage range. 

static dac10_t dac10;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    dac10_cfg_t dac10_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    Delay_ms( 100 );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    dac10_cfg_setup( &dac10_cfg );
    DAC10_MAP_MIKROBUS( dac10_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = dac10_init( &dac10, &dac10_cfg );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    if ( DAC10_ERROR == dac10_check_device_id ( &dac10 ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Check Device ID Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    
    dac10_enable_dac( &dac10 );
    Delay_ms( 100 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float step = REFERENCE_VOLTAGE / NUMBER_OF_STEPS;
    float output_voltage = step;
    uint8_t cnt = 0;
    while ( cnt < NUMBER_OF_STEPS )
    {
        dac10_set_output_voltage ( &dac10, REFERENCE_VOLTAGE, output_voltage );
        log_printf( &logger, " DAC output voltage set to %.2f V\r\n", output_voltage );
        output_voltage += step;
        cnt++;
        Delay_ms( 2000 );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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